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共源共栅GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容损耗的起源

Origin of Soft-Switching Output Capacitance Loss in Cascode GaN HEMTs at High Frequencies

作者 Qihao Song · Ruizhe Zhang · Qiang Li · Yuhao Zhang
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年11月
技术分类 功率器件技术
技术标签 GaN器件 宽禁带半导体 功率模块 可靠性分析
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 GaN HEMT 共源共栅(Cascode) 输出电容 COSS损耗 软开关 高频 电力电子 EDISS
语言:

中文摘要

本文研究了GaN HEMT在高频软开关应用中输出电容(COSS)损耗(EDISS)的物理机制。研究指出,共源共栅(Cascode)结构的GaN器件在充放电过程中存在非理想损耗,这成为限制高频功率变换效率的关键瓶颈。

English Abstract

Output capacitance (COSS) loss (EDISS) is produced when the COSS of a power device is charged and discharged, which ideally should be a lossless process. This loss was recently revealed to be a crucial concern for GaN high electron mobility transistors (HEMTs) in high-frequency soft-switching applications. Among various GaN devices, the composite-type, cascode GaN HEMT was reported to show the lar...
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SunView 深度解读

随着阳光电源在户用光伏逆变器及小型化充电桩领域对功率密度要求的不断提升,高频化已成为核心技术趋势。GaN器件凭借优异的开关特性成为提升效率的关键,但共源共栅GaN在高频软开关下的损耗问题直接影响整机效率与热设计。建议研发团队在开发下一代高频紧凑型逆变器或充电模块时,重点评估该损耗机制对系统效率的影响,优化驱动电路设计与死区时间控制,以充分发挥GaN在高频应用中的性能优势,助力产品实现更小体积与更高能效。